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(南京野生植物綜合利用研究院,江蘇 南京211111)
蘆筍(AsparagusofficinalisL.),為百合科天門冬屬多年生草本植物,是一種營養(yǎng)豐富并具有一定藥用價值,特別對癌癥的防治有較好的功效,有“蔬菜之王”的美稱。但蘆筍嫩莖含水量較高,呼吸作用強,采收后不耐貯藏,故采后的快速預(yù)冷處理就顯得尤為重要[1]。
真空預(yù)冷技術(shù)通過果蔬內(nèi)部水分在真空條件下迅速蒸發(fā),從而降低果蔬自身的溫度。真空預(yù)冷是迄今為止最快的一種預(yù)冷方式,且降溫均勻。在產(chǎn)地盡快地冷卻剛采摘后的水果蔬菜, 可以及時排除田間熱和多余的水分。為獲得高品質(zhì)的果蔬,真空預(yù)冷已作為果蔬采摘后的第一道工序[2-3]。
真空預(yù)冷的研究目前主要集中在真空預(yù)冷工藝及預(yù)冷果蔬后期貯藏效果的研究。但是真空預(yù)冷技術(shù)也有一個主要缺點,就是會造成預(yù)冷果蔬明顯的失水。有較多研究報道真空預(yù)冷前補水,如通過噴水和包覆吸水膜可以降低失水率[4-8]。不同的果蔬預(yù)冷補水率不同,其補水量一般控制在1%~6.7%之間,有報導(dǎo)不當(dāng)?shù)难a水量會在蔬菜表面凝結(jié)成水滴,預(yù)冷過程中形成冰珠,并產(chǎn)生凍害[6]。目前,蘆筍真空預(yù)冷研究報道少,如陳杭君比較了不同預(yù)冷方式:真空預(yù)冷(真空度0.08~0.1 MPa, 終溫0~2 ℃,未補水)、0 ℃冰水預(yù)冷、冷庫自然預(yù)冷( 庫溫0~2 ℃)對蘆筍采后生理生化及品質(zhì)的影響[9]。本文針對蘆筍開展了不同預(yù)冷終溫及不同補水量的真空預(yù)冷試驗,考察預(yù)冷工藝對蘆筍品質(zhì),如含水率、呼吸強度、維生素C含量、可滴定總酸含量、可溶性固形物含量及其外觀的影響, 以便指導(dǎo)生產(chǎn)。
1.1.1 材料
蘆筍:采自南京白馬鎮(zhèn)蘆筍基地,2 h內(nèi)運至實驗室,并進行真空預(yù)冷。蘆筍直徑約1 cm,長約30 cm。
1.1.2 儀器
ZLG0.1A型真空預(yù)冷實驗機(上海善如水保鮮科技有限公司):真空室內(nèi)凈尺寸500 mm×410 mm×490 mm,容積100 L。該設(shè)備因自動化程度較高,在試驗過程中只有預(yù)冷終溫是可調(diào)控的,可根據(jù)試驗需要在0~40 ℃之間自行設(shè)定,其余因素皆自動控制;Agilent Technologies 1200Series HPLC色譜儀;LIDA PHS-2c PH/MV分析儀;Haier冰箱;電子天平。
1.1.3 試劑
L-抗壞血酸、草酸、磷酸、氫氧化鈉、氯化鋇等均為分析純,甲醇為色譜純。
1.2.1 蘆筍真空預(yù)冷
將蘆筍2 kg平鋪于塑料框(30 cm×38 cm×8 cm)中,以高壓噴霧器均勻噴霧補水,補水率設(shè)3組(以蘆筍質(zhì)量的0、3%、6%進行補水),連框放置于真空室內(nèi),預(yù)冷終溫設(shè)0 ℃、2 ℃,預(yù)冷結(jié)束后用保鮮袋包覆裝蘆筍的箱子,以不預(yù)冷為對照,處理后后均貯存于4 ℃冰箱中,定期取樣測定。平行測定3次,取平均值。
1.2.2 Vc含量測定
HPLC色譜法,參照[10]。
1.2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
流動相:甲醇∶0.1%磷酸水=3∶7(v/v),測得pH=2.52。
柱子:Eclipse XDB-C18,5 μm。
檢測波長:245 nm。
流速:0.8 mL/min。
進樣量:20 μL。
Vc標(biāo)準(zhǔn)液配制:用流動相配制成母液濃度為1.525 mg/mL母液。
1.2.2.2 蘆筍中Vc提取液制備
每樣取10根蘆筍,從頂向下取10 cm部分,切碎,均勻取約10 g樣,用20 g/L草酸研磨至均漿、定容至100 mL,離心(4 000 r/min ,15 min),上清液再離心(15 000 r/min,15 min),備用。
1.2.3 總酸含量測定 直接電位滴定法[11]
每樣取10根蘆筍,從頂部向下10 cm,切碎,取約20 g樣,加水研磨至均漿,并定容至100 mL,離心(4 000 r/min ,15 min),得上清液,備用。用標(biāo)定后的0.010 3 mol/L NaOH滴定上清液,記錄滴定體積(mL)和對應(yīng)的電位(mV),作圖,計算。
式中:V樣為樣品稀釋總體積(mL);
V取樣為滴定時取樣體積(mL);
VNaOH為滴定時用去的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液體積(mL);
CNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L);
W樣為樣品質(zhì)量(g);
折算系數(shù)為不同有機酸的毫摩爾質(zhì)量(g/mmol),以蘋果酸計,折算系數(shù)為0.067。
1.2.4 可溶性固形物含量測定 折光儀法
從頂部向下取10 cm,切碎,精確稱取10克左右,加水,研磨成勻漿,使料液比為1∶5,離心,取上清液直接測定。
1.2.5 失水率和重量變化率
采用稱重法測定,計算如下式:
預(yù)冷前蘆筍重量:M1
預(yù)冷前蘆筍補水后總重量:M2
預(yù)冷后蘆筍總重量:M3
1.2.6 感官評定
參照[9]采用10分制法,分別從氣味、鮮嫩度、形態(tài)、顏色、腐爛等5項指標(biāo),按4級標(biāo)準(zhǔn)打分,滿分10分,匯總分值,30為具有商品價值的最低分,評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 蘆筍感官評價標(biāo)準(zhǔn)
2.1.1 不同補水量對蘆筍真空預(yù)冷效果
圖1可見,補水量對蘆筍預(yù)冷過程具有重要影響,補水的蘆筍在預(yù)冷100 s前均有一快速降溫;在100~200 s之間,降溫速率變慢;200 s之后降溫速率趨于平衡;未補水的蘆筍在預(yù)冷100 s前幾乎沒有降溫,其后的降溫速率趨勢平緩,物料溫度下降至10 ℃左右時很難再下降,且出現(xiàn)預(yù)冷蘆筍萎蔫情況,因此終止預(yù)冷。與補水率3%相比,補水率6%的降溫速率略快,但在100 s后,兩者的降溫速率相同。
圖1 不同補水率對蘆筍真空預(yù)冷影響
圖2 不同補水率對蘆筍壓力的影響
由圖2 可知,不同補水率的蘆筍真空預(yù)冷壓力變化曲線相似,真空預(yù)冷100 s前,真空室內(nèi)壓力下降速率很快,此后壓力下降變得緩慢,并逐漸達(dá)到平衡。且不同預(yù)冷終溫(2 ℃和10 ℃)的其壓力變化情況相似,說明補水率和預(yù)冷終溫對真空預(yù)冷的壓力變化影響不大。在100 s前,真空室內(nèi)和蘆筍表面有大量水蒸氣蒸發(fā),以補充被真空泵抽出的空氣,最終抽氣量與蒸發(fā)量達(dá)到平衡。這個抽真空達(dá)到平衡所需的時間,是由設(shè)備的真空容積和真空泵抽氣能力決定的[12]。
2.1.2 不同預(yù)處理對蘆筍真空預(yù)冷過程中失重的影響
預(yù)冷后,3%和6%補水量并未出現(xiàn)蘆筍表面有冰珠現(xiàn)象。但6%補水率比3%的失水率也大(表2),這也說明其失去的水大部分是噴在蘆筍表面的水;預(yù)冷后,6%補水率比3%的重量損失小,甚至比預(yù)冷前未補水的蘆筍重量還高,這是因為雖經(jīng)預(yù)冷,其表面仍覆蓋有水膜。而未補水的蘆筍預(yù)冷后重量損失3%,并出現(xiàn)萎蔫狀態(tài)。
表2 不同預(yù)處理對蘆筍真空預(yù)冷失水分析
綜上所述,蘆筍真空預(yù)冷前補水,抽真空時利用水分蒸發(fā)實現(xiàn)間接冷卻,可提高預(yù)冷效果,縮短預(yù)冷時間,減少蘆筍重量損失,避免出現(xiàn)組織萎蔫。補水率3%即有此效果,故蘆筍補水率選擇3%。
2.1.3 真空預(yù)冷對蘆筍呼吸強度的影響
對經(jīng)不同真空預(yù)冷后的蘆筍立即進行呼吸強度測定,測定溫度30 ℃,測定結(jié)果見表3??梢?,和對照相比,經(jīng)真空預(yù)冷后的蘆筍呼吸強度分別下降了69.2%(終溫0 ℃)和68.4(終溫2 ℃),而預(yù)冷終溫0 ℃和2 ℃的呼吸強度相差很小。本文以后的蘆筍真空預(yù)冷終溫選擇2 ℃進行真空預(yù)冷。
表3 真空預(yù)冷對蘆筍呼吸強度的影響
2.2.1 真空預(yù)冷對Vc含量的影響
2.2.1.1 HPLC法Vc標(biāo)準(zhǔn)曲線
蘆筍草酸(20 g/L)提取液有背景色,影響滴定終點的觀察,經(jīng)白陶土脫色處理不理想,用2,6-二氯靛酚滴定法(GB5009.86—2016 )測定Vc含量仍難以判斷滴定終點,會有較大誤差,故選用HPLC測定蘆筍Vc含量,進樣量均20 uL,Vc出峰時間2.050,作直性回歸方程(圖3),得Vc標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=3 171.2x+1 042,R2=0.994 8。
表4 Vc標(biāo)準(zhǔn)曲線
圖3 Vc標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.2.1.2 不同處理的蘆筍Vc含量
真空預(yù)冷(終溫2 ℃,噴水3%)對蘆筍Vc含量的影響見圖4,預(yù)冷可減緩Vc含量的降低,4 ℃冰箱貯藏4、8、16天時,與對照相比,分別增加12.6%、30.8%和48.7%。
圖4 不同處理蘆筍Vc動態(tài)變化
2.2.1.3 不同處理的蘆筍總酸含量
圖5 不同真空預(yù)冷的蘆筍總酸含量變化
不同預(yù)冷蘆筍在貯藏期間總酸變化如圖5,可見,總酸的含量隨著貯藏期的延長都呈下降趨勢。除貯藏第8天,對照的總酸含量略高于預(yù)冷終溫2 ℃外,在整個貯藏期間均是預(yù)冷的總酸比對照高,且預(yù)冷終溫0 ℃高于2 ℃。
2.2.1.4 不同處理的蘆筍可溶性固形物(TSS)含量變化
不同預(yù)冷處理可溶性固形物含量變化如圖6,可見,隨著貯藏期延長,TSS呈下降趨勢,但預(yù)冷和未預(yù)冷的蘆筍可溶性固形物含量之間無顯著差異。
圖6 可溶性固形含量(TSS)變化
2.2.1.5 不同處理的蘆筍感官評價
對貯藏蘆筍的氣味、鮮嫩度、形態(tài)、顏色和腐爛程度等感官指標(biāo)進行評價打分如表5,可見,在冷藏前期(前4天),預(yù)冷和不預(yù)冷的蘆筍感官差別不大;貯藏8天后,預(yù)冷和未預(yù)冷處理的蘆筍感官評分差異較大,對照的蘆筍頭輕度萎蔫,有散頭,彈性下降,預(yù)冷處理的仍較新鮮;至第16天時,預(yù)冷(0 ℃和2 ℃)和對照均筍頭有萎蔫,且有水漬狀,有異味出現(xiàn),有個別霉變,但預(yù)冷的比對照感官評分高。
表5 不同預(yù)冷方式對蘆筍感官質(zhì)量的影響(分?jǐn)?shù))
預(yù)冷前的補水量嚴(yán)重影響蘆筍真空預(yù)冷的整個冷卻過程和蘆筍失重率,預(yù)冷前補水可縮短預(yù)冷時間,迅速達(dá)到預(yù)冷終溫,并避免預(yù)冷中蘆筍出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象,但對預(yù)冷過程中壓力沒有影響。與對照相比,預(yù)冷的蘆筍呼吸強度下降了69.2%(終溫0 ℃)和68.4(終溫2 ℃)。預(yù)冷可以改善蘆筍貯藏品質(zhì),減緩Vc的降低,如預(yù)冷終溫2 ℃,補水率3%,在4 ℃冰箱貯藏16天后,與不預(yù)冷的對照比,Vc、總酸增加48.7%和20%,對可溶性固形物含量影響不明顯。